Билет тридцоть два (32) окда?!

Вопрос 1. (Основные факторы влияющие на величину предела выносливости)

1. Величина предела выносливости существенно зависит от вида деформации образца или детали. В связи с тем, что испытания на выносливость при растяжении-сжатии, а также при кручении требуют более сложного оборудования, чем в случае изгиба, проводятся они значительно реже

2. Величина предела выносливости зависит от целого ряда факторов, которые при обычных статических испытаниях не играют роли

3. Величина предела выносливости снижается при наличии концентраторов напряжений

4. Величина предела выносливости зависит от вида деформации

5. Величина предела выносливости зависит от числа циклов переменных нагрузок и характера самого цикла, так как нагрузки могут быть знакопеременными ( растяжение и сжатие) или без изменения знака.

Вопрос 2. (Продольный изгиб)

Продольный изгиб

 в сопротивлении материалов, Изгиб первоначально прямолинейного стержня под действием центрально приложенных продольных сжимающих сил вследствие потери им устойчивости. В упругом стержне постоянного сечения различным формам потери устойчивости соответствуют критические значения сжимающих сил где Е — модуль упругости материала стержня, I — минимальное значение осевого момента инерции поперечного сечения стержня, l — длина стержня, μ — коэффициент приведённой длины, зависящий от условий закрепления концов стержня, n — целое число. Практический интерес обычно представляет минимальное значение критической силы. В случае шарнирно опёртого стержня (μ = 1) такая сила вызывает изгиб стержня по синусоиде с одной полуволной (n = 1); она определяется формулой Эйлера (F — площадь поперечного сечения стержня), соответствующее критической силе, называется критическим. Если величина критического напряжения превышает предел пропорциональности материала стержня, то потеря устойчивости происходит в зоне пластических деформаций. Тогда наименьшая критическая сила определяется формулой Т — модуль Энгессера — Кармана, характеризующий зависимость между деформациями и напряжениями за пределами упругих деформаций.

         При расчёте конструкций учёт П. и. сводится к снижению для сжатых стержней величин расчётных напряжений.

Билет восемьнадцоть (18)

1. (Определение напряжения в поперечном сечении балки при косом изгибе)

Изучение сложного сопротивления обычно начинают с косого изгиба. Нейтральная линия при косом изгибе уже не перпендикулярна плоскости внешних сил, а плоскость, в которой расположены прогибы при косом изгибе, не совпадает с плоскостью внешних сил. Явление косого изгиба особенно опасно для сечений со значительно отличающимися друг от друга главными моментами инерции (например, для двутавра), балки с таким сечением хорошо работают на изгиб в плоскости наибольшей жесткости, но даже при небольших углах наклона плоскости внешних сил к плоскости наибольшей жесткости в балках возникают значительные дополнительные напряжения и деформации. Для балки круглого сечения косой изгиб невозможен, так как все центральные оси такого сечения являются главными и нейтральный слой всегда перпендикулярен плоскости внешних сил. Косой изгиб невозможен также и для квадратного сечения, но для такого сечения решение вопроса о прочности зависит от положения плоскости внешних сил, так как моменты сопротивления квадратного сечения неодинаковы относительно различных центральных осей (хотя моменты инерции относительно всех центральных осей равны между собой, как и для круглого сечения) При расположении внешних сил в диагональной плоскости расчетные напряжения в балке квадратного сечения будут больше, чем в случае, когда плоскость внешних сил параллельна граням балки.

При определении напряжений в случае внецентренного растяжения или сжатия необходимо знать положение главных центральных осей сечения, именно от этих осей отсчитывают расстояния точки приложения силы и точки, в которой определяют напряжения.

Следует обратить внимание на то, что приложенная эксцентрично сжимающая сила может вызвать в поперечном сечении стержня растягивающие напряжения. В связи с этим внецентренное сжатие является особенно опасным для стержней из хрупких материалов (кирпича, бетона), которые слабо сопротивляются растягивающим силам.

Надо научиться для прямоугольного сечения устанавливать примерное положение нейтральной линии при различных положениях продольной силы; при этом важно помнить основную зависимость: если точка приложения силы находится внутри ядра сечения, то нейтральная линия проходит вне поперечного сечения, если точка приложения силы находится вне ядра сечения, то нейтральная линия пересекает поперечное сечение.

В случае изгиба с кручением возникают нормальные напряжения s_u, касательные напряжения t_k и проверка прочности производится по главным напряжениям. В заключение следует изучить общие случаи сложного сопротивления, когда стержень испытывает одновременно растяжение (сжатие), изгиб в двух плоскостях и кручение. Напряжение в каком-либо поперечном сечении стержня зависит от величин M_x, M_y, М_г, N, Q_y, Q_z, которые вычисляют так:

1) крутящий момент М_х равен алгебраической сумме моментов всех сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, перпендикулярной плоскости сечения и проходящей через его центр тяжести;

2) изгибающий момент М_y равен алгебраической сумме моментов всех сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно главной центральной оси у данного сечения;

3) изгибающий момент М_z равен алгебраической сумме моментов тех же сил относительно главной центральной оси z данного сечения;

4) продольная сила N равна алгебраической сумме проекций всех сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, на перпендикуляр к плоскости сечения;

5) поперечная сила Q_y равна сумме проекций тех же сил на главную центральную ось у данного сечения;

6) поперечная сила Q_z равна сумме проекций тех же сил на главную центральную ось z данного сечения.

Изгиб плоского бруса большой кривизны

В случае изгиба прямого стержня гипотеза плоских сечений приводит к линейному закону распределения нормальных напряжений, применяя эту же гипотезу при изгибе кривого стержня, получаем гиперболический закон распределения нормальных напряжений в попе речном сечении стержня. Другая важная особенность изгиба кривого стержня заключается в том, что нейтральная ось не совпадает с центром тяжести поперечного сечения и всегда смещается по направлению к центру кривизны.

2. (Современные представления о физической сущности усталости материалов)

Физическая сущность процесса состоит в следующем. Во-первых, при обычном заводнении вследствие вязкостной неустойчивости процесса вытеснения образуются целики нефти, обойденные водой. При переносе фронта нагнетания в пласте создаются изменяющиеся по величине и направлению градиенты гидродинамического давления, нагнетаемая вода внедряется в застойные малопроницаемые зоны, большая ось которых теперь пересекается с линиями тока, и вытесняет из них нефть в зоны интенсивного движения воды.

Физическая сущность процесса заключается в превращении части растворителя в пар в процессе кипения раствора. Следует отличать выпаривание от испарения. Испарение происходит с поверхности тела при любой температуре, в то время как выпаривание происходит из всей массы жидкости при температуре, соответствующей точке кипения при данном давлении, и является более интенсивным процессом. Кипение растворов отличается от кипения однородной жидкости ( например, воды) тем, что растворы при том же давлении кипят при более высокой температуре, чем чистый растворитель

Физическая сущность процесса, в результате которого происходит выделение аэрозольных частиц раствора, состоит в следующем. Пузырьки водорода, кислорода и других газов, выделяющихся из раствора при электрохимических и химических процессах, всплывают на поверхность, где разрываются. При разрыве пузырьков происходит фонтанирование частиц раствора в воздух над ванной, откуда они захватываются вытяжным воздухом местных отсосов, а при отсутствии таковых или их неэффективности загрязняют воздушную среду цеха содержащимися в них вредными веществами.